物質量(中２向け理科１)

難関の私立中学２年向け理科１の問題(物質量)です。

質量パーセント濃度98％の濃硫酸(密度1.8g/mL)がある。原子量H＝1.0，O＝16，S＝32

この濃硫酸のモル濃度は何mol/Lか。また、1.0mol/Lの希硫酸100mLをつくるには，98％の濃硫酸が何mL必要か。

公立では高校の”化学基礎”で学習する範囲です。質量パーセント濃度[%]･密度[g/mL]･モル濃度[mol/L]の単位を使いこなせる学力が必須です。

難関私立中ではこれらにかける授業時間は２週間(50分×4)程度です。難関中生であっても、その何倍も自習しないと習得できません。生徒たちは、「授業がさっぱりわからない。意味不明？！」とぼやき、半分学校を恨みながら、(不本意な結果に終わったときの)ご両親の反応に怯えながら、みんなで協力して習得してしまいます。

”前門の虎後門の狼”がいるからこそ、生徒の学力は飛躍的に向上します。

濃硫酸1L(1000mL)に含まれる硫酸の質量は 1.8[g/mL]×1000[mL]×0.98＝18×98[g/L]

モル濃度(mol/L)は、18×98[g/L]÷98[g/mol]＝18[mol/L]

必要な濃硫酸をx[mL]とすると、

18[mol/L]×(x/1000)[L] = 1.0mol/L×(100/1000)[L]

この方程式を解くと

x = 5.55…≒5.6[mL] ゆえに、必要な濃硫酸は 5.6[mL]